Носимая система МЭГ оценивает эпилепсию у детей

Магнитометры с оптической накачкой (OPM) — это многообещающая новая технология, которая может сделать магнитоэнцефалографию (МЭГ) более точной и переносимой для пациентов, которым трудно сохранять неподвижность во время исследования, например, у маленьких детей.

МЭГ, признанный клинический инструмент, используемый для неинвазивного измерения мозговой активности, регистрирует магнитное поле, создаваемое электрической активностью нейронов коры головного мозга. Одним из ключевых применений МЭГ является обнаружение области мозга, из которой происходят эпилептические припадки. Обнаружение этой эпилептогенной зоны имеет важное значение для обследования пациентов с фокальной лекарственно-резистентной эпилепсией перед операцией на головном мозге для облегчения или сведения к минимуму приступов.

В настоящее время МЭГ выполняется с использованием громоздкого нейромагнитометра, содержащего сотни датчиков сверхпроводящего устройства квантовой интерференции (СКВИД), которые нуждаются в криогенном охлаждении. OPM, с другой стороны, легкие, удобные для носки и используют магнитные датчики, не требующие криогеники. В отличие от систем MEG на основе SQUID, в которых используется жесткий универсальный шлем, носимое устройство OPM-MEG может быть оптимизировано для формы и размера головы человека, что делает его использование с педиатрическими пациентами более осуществимым.

Команда во главе с Университет Либре де Брюссель в настоящее время провела проспективное пилотное исследование, сравнивающее способность данных МЭГ на основе ОПМ и криогенной МЭГ обнаруживать и локализовать фокальные интериктальные эпилептиформные разряды (СВУ), крупные прерывистые электрофизиологические события, наблюдаемые между эпилептическими припадками. Исследователи обнаружили, что устройство MEG на основе OPM, разработанное командой в сотрудничестве с исследователями из Ноттингемский университет, лучше определял нейронные источники IED, чем обычный MEG на основе SQUID.

Выводы исследования, изложенные в Радиология, проложили путь к дальнейшей разработке носимого, устойчивого к движению устройства OPM-MEG для записи сигналов всего мозга у детей с фокальной эпилепсией. Этот тип устройства потенциально может быть также использован для записи моторных, сенсорных, языковых, визуальных и слуховых вызванных полей, чтобы локализовать области мозга, которые контролируют эти функции в дооперационных условиях.

В исследование были включены пять детей (в возрасте от 11 до XNUMX лет), получавших лечение в Больница CUB Erasme или Детская университетская больница королевы Фабиолы. Каждый ребенок носил обычную гибкую ЭЭГ-шапочку, адаптированную к его индивидуальной окружности головы, на которую были пришиты пластиковые крепления для 3 датчиков, напечатанные на 32D-принтере. Конструкция крепления позволяла оцифровывать положение ОРМ на коже головы ребенка с помощью электромагнитного трекера. Датчики лишь частично покрывали кожу головы и располагались на предполагаемом месте эпилептогенной зоны и вокруг нее, как было определено с помощью предыдущей ЭЭГ скальпа.

Во время экзаменов OPM-MEG дети сидели в удобном кресле в центре компактной комнаты с магнитным экраном, без каких-либо ограничений в положении головы или движении, и смотрели короткий фильм по мере сбора данных. Процедура локализации ОПМ заняла около 10 минут у каждого ребенка. Впоследствии в тот же день команда провела исследования SQUID-MEG, используя 306-канальный нейромагнитометр для всего скальпа со 102 магнитометрами.

Первый автор Одиль Фейс и коллеги сообщают, что оба устройства МЭГ идентифицировали СВУ с сопоставимыми индексами спайк-волны (соотношение между количеством секунд с СВУ и временем общей записи) у всех пяти детей. Поскольку колпачок OPM-MEG обеспечивает на 3 см меньшее расстояние от мозга до датчика, чем у SQUID-MEG, пиковые амплитуды IED были в 2.3–4.6 раза выше при использовании OPM-MEG, чем при использовании обычного устройства.

Хотя сигналы OPM в целом были более шумными, чем сигналы SQUID, отношение сигнал/шум было на 27–60% выше при использовании OPM-MEG у всех участников, кроме одного (движения головы которого создавали выраженные артефакты), благодаря увеличению амплитуды сигнала. Исследователи предполагают, что артефакты, связанные с движением, можно уменьшить с помощью алгоритмов шумоподавления OPM и дополнительных аппаратных решений, таких как катушки обнуления поля.

«Для позиционирования OPM-MEG в качестве эталонного метода для диагностической оценки фокальной эпилепсии и для замены криогенного МЭГ», — пишет команда.

Фейс сообщает, что следующими этапами исследования OPM-MEG, проведенного в Брюсселе, будет изучение автоматизированного и быстрого (1–2 минуты) способа локализации положения OPM относительно кожи головы. Команда также планирует изучить носимую ОПМ-МЭГ для обнаружения припадков и локализации зоны начала припадка, а также изучить клинический интерес к ОПМ-МЭГ для предоперационной оценки рефрактерной фокальной эпилепсии по сравнению с криогенной МЭГ.

В сопроводительном комментарии к Радиология, детский нейрорадиолог Элиза Виджайя из Больница для больных детей в Торонто обсуждает преимущества, которые может предоставить эта усовершенствованная технология, например, возможность сбора данных о сигналах всего мозга во время движения.

«Такая технология была бы новаторской для проведения МЭГ у маленьких детей и людей с проблемами развития, которым трудно оставаться на месте», — пишет Виджаджа. «Покрытие всей головы может улучшить обнаружение более обширных или вторичных эпилептогенных зон, которые могли быть пропущены при ограниченном охвате OPM, и обеспечить более сложный анализ функциональной связи».

сообщение Носимая система МЭГ оценивает эпилепсию у детей Появившийся сначала на Мир физики.

• Коинсмарт. Лучшая в Европе биржа биткойнов и криптовалют.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. БЕСПЛАТНЫЙ ДОСТУП.
• КриптоХок. Альткоин Радар. Бесплатная пробная версия.
• Источник: https://physicsworld.com/a/wearable-meg-system-evaluates-epilepsy-in-children/